航空发动机轴承健康管理仿真试验方法研究

【类型】学位论文

【作者】易陆君 

【关键词】 滚动轴承 健康管理 载荷分布 状态寿命 仿真试验

【摘要】航空发动机轴承的正常运行、维修与使用寿命预测是提高其安全性、可靠性和经济性的重要手段，健康管理是减少维修保障费的一种重要方法，现在正受到越来越多的关注。本文针对航空发动机轴承的工况、使用特点，以提高发动机轴承失效及时预警、视情维修和自主维修的效率为出发点，阐述了航空发动机轴承健康管理、寿命管理与维修管理等相关内容的基本概念和相关方法，主要研究了航空发动机轴承健康管理的仿真试验方法和发动机轴承状态寿命预测方法。通过对基于理论计算的滚动轴承载荷分布模型和基于有限元分析的滚动轴承载荷分布模型的建立和分析，结合滚动轴承状态寿命预测模型相关研究方法，分析了发动机主轴轴承健康管理的主要影响因素，进而对主要影响因素进行了综合分析，设计出了有效的发动机主轴健康管理仿真试验方案，最后对发动机主轴轴承的健康设计管理方法提出建议，得出轴承健康管理评估模型。其中：第一种模型主要研究的是轴承的变形和轴承的受载情况。以深沟球轴承为研究对象，针对航空发动机轴承多载荷的工况特点，同时考虑径向载荷、工作弯矩、滚动体离心力以及陀螺力矩等作用的影响。基于有限元分析的滚动轴承载荷分布模型主要是利用UG和ANSYS等有限元分析软件建立了滚动轴承有限元模型，对外圈固定，内圈施加压力和转速，实现了滚动轴承的显式动力学仿真，得到了滚动轴承的应力分布和动态响应。通过仿真结果分析，确定影响滚动轴承疲劳失效和运行寿命的主要因素，为分析发动机轴承健康管理仿真试验方法提供了依据。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】沈阳航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】王琦

【读秀链接】读秀链接